[發明專利]基于逼近最大似然性能的低復雜度垂直分層空時碼檢測方法

無效

• 申請號: 200910022286.2
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101540659A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 張海林;程文馳;盧曉峰;劉龍偉;武德斌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L1/00;H04L25/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及空時信號的檢測，可用于多輸入多輸出系統中 對垂直分層空時碼的檢測。

背景技術

在無線信道中使用多輸入多輸出MIMO系統可以顯著提高通信容量。空間復用 技術真正體現了MIMO系統容量提高的本質。垂直分層空時碼VBLAST作為空間 復用技術的典型應用，近年來對其檢測方法的研究也一直持續不斷。盡管全空間最 大似然ML檢測能獲取最優的系統性能，但由于其方法復雜度太高，一直無法實際 應用。于是人們將研究的方向轉向次優檢測方法，產生了一系列的性能較好的低復 雜度檢測方法。

文獻[1.Wolniansky?P?W，Foschini?G?J，and?Golden?G?D，and?R.A.Valenzuela. V-BLAST：An?architecture?for?realizing?very?high?data?rates?over?the?rich-scattering wireless?channel.In?Proc.IEEE?ISSSE，September，1998.295-300]中提出的迫零檢測結 合排序判決反饋ZF-DFE方法，此方法對信道矩陣進行信噪比排序，從信噪比最大 的層開始檢測，在檢測下一層信號時減去前面幾層信號的干擾。該方法的缺點是： 檢測的誤比特率較高。

文獻[2.Hassibi?B.An?efficient?square-root?algorithm?for?BLAST.In?Proc.IEEE ICASSP，June?2000，vol.2.11737-11740]提出的最小均方誤差結合排序判決反饋 MMSE-DFE方法，它在ZF-DFE方法的基礎上，采用使噪聲和干擾總和最小的加權 檢測系數，性能比ZF-DFE有較大改進，但該方法的缺點是：檢測的誤比特率相比 全空間ML檢測仍然較高。

文獻[3.Choi?W，Negi?R，and?Cioffi?J?M.Combined?ML?and?DFE?decoding?for?the V-BLAST?system.In?Proc.ICC?2000，New?Orleans，LA：2000.1243-1248]提出的最大 似然結合排序判決反饋ML-DFE方法對碼元的前面幾個符號進行部分ML檢測，然 后對剩余層符號進行ZF-DFE檢測。雖然此方法相比前面兩種方法誤比特率較低， 但該方法的缺點是：在部分ML檢測時，其它數據信息并沒有利用，因此誤比特率 相對于全空間ML檢測仍然較高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的缺點，提供一種基于逼近最大似然性能 的低復雜度垂直分層空時碼檢測方法，以實現在低復雜度下，充分利用全空間數據 信息，降低誤比特率，逼近全空間ML檢測方法的最優性能。

為實現上述目的，本發明的檢測方法包括如下步驟：

(1)選取小于發射天線數目M的遍歷天線數目d，按照該遍歷天線數目找出信 道矩陣中均方誤差MSE最大的d列向量，并對剩余M-d列向量進行信噪比排序；

(2)在信噪比排序的基礎上，對d列向量對應的所有候選d維碼元符號進行遍 歷，得到每一個候選d維碼元符號對應的M-d維碼元符號，并將對應的M-d維碼元 符號與d維碼元符號合并，得到對應的M維碼元符號；

(3)將得到的所有M維碼元符號作為候選集，進行最大似然檢測。

所述的選取小于發射天線數目M的遍歷天線數目d，是根據系統對誤比特率的 要求，取d為小于M的任意數，若系統要求誤比特率較低，則取d較大，反之，則 取d較小，一般情況下，d取最接近，但不小于M/2的整數。

所述的按照遍歷天線數目找出信道矩陣中均方誤差MSE最大的d列向量，是算 出信道矩陣中所有列向量的元素的平方和，然后用每一個平方和與對應列向量的噪 聲相除，得到每一個列向量對應的均方誤差，取其中最大的d個均方誤差對應的列 向量作為均方誤差最大的d列向量。

所述的對剩余M-d列向量進行信噪比排序，是將M-d列向量按信噪比大小從小 到大排序。

所述的將對應的M-d維碼元符號與d維碼元符號合并，得到對應的M維碼元符 號，是用得到的對應的M-d維碼元符號作為第d+1維到第M維的碼元符號，并將 該第d+1維到第M維的碼元符號與d維碼元符號組成一個M維的碼元符號。

本發明與現有技術相比具有如下優點：